恐龙可能在侏罗纪时期统治了地球,但它们与一些小型的啮齿动物般的生物共享着这片土地。在中国发现了两种新的小型早期哺乳动物——一种是长着角质爪子的树栖动物,另一种是长着铲状爪子的穴居动物。
研究人员表示,这些新样本表明,早期的哺乳动物虽然体型很小,但多样性惊人。
敏捷的树栖攀爬者和它的穴居表亲
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新发现的生物之一,现在被称为Agilodocodon scansorius,是有史以来发现的最早的树栖哺乳动物。它有几个适合攀爬的特征:长爪子,用来啃咬树皮的铲状门牙,以及灵活的肘部和脚踝。它最多可能重约40克(1.4盎司)。[查看新发现的哺乳动物祖先的图片]
它生活在劳亚超大陆温带气候区,周围环绕着茂密的植物和大量昆虫,位于一个湖泊的丘陵岸边,它可能在那里不幸地结束了生命。有一天,它可能从树梢上掉进湖里,在那里溺水身亡,随着时间的推移,它被埋在了湖底的沉积物中。
快进1.65亿年,那个湖床早已干涸。它现在位于内蒙古境内,一位化石狩猎农民在2011年发现了这个生物保存完好的骨骼。
这个富含化石的湖泊沉积物,被称为道虎沟组,已经出土了数十种侏罗纪时期的已灭绝生物:一种像海狸一样的游泳哺乳动物,被称为Anchiornis的带羽毛恐龙,翼龙和史前蝾螈。当芝加哥大学的生物体生物学和解剖学教授罗哲西看到Agilodocodon时,他对它的保存状态感到惊讶。
罗告诉《生命科学》:“当我们开始研究Agilodocodon时,我们意识到爪子的角质鞘的轮廓得以保存。” “这些软组织在绝大多数哺乳动物中都没有保存下来。它有一个非常长、弯曲的狭窄爪子——这是它是一个很好的攀爬者的一个特征。”
第二个生物Docofossor brachydactylus也是由一位化石狩猎者发现的——这次是在2012年,在河北省1.6亿年前的岗沟化石遗址的湖泊沉积物中发现的。Docofossor比Agilodocodon还要小——研究人员说,它可能只有3.5英寸(9厘米)高,重达17克(0.6盎司)。Docofossor是有史以来发现的最早的地下哺乳动物,它可能类似于非洲金鼹鼠,具有适合挖掘的短而宽的脚趾。
哺乳动物的早期历史
这两块化石都仍然包裹在石板中被送到了北京自然博物馆。罗和他在博物馆和芝加哥大学的同事们鉴定了化石的来源,他们已经研究这些标本将近两年了。今天(2月12日),他们在《科学》杂志上发表了两篇描述这些化石的报告。
这两个化石属于一个已灭绝的哺乳动物目,称为贼兽目,它们与现代哺乳动物有共同的祖先。在最近的发现之前,科学家们主要通过牙齿、下巴和其他头骨碎片来了解贼兽目。罗说,此前,科学家们只有来自两个贼兽目的身体骨骼:在道虎沟发现的像海狸一样的游泳哺乳动物Castorocauda,以及在20世纪70年代在葡萄牙的一个煤矿中发现的另一种已灭绝的小型哺乳动物Haldanodon。[查看哺乳动物的进化历程图片]
罗说:“关于这两种新的贼兽目的发现,新颖之处在于,其中一种被证明是一种具有高度专业化脚趾模式的地下哺乳动物;另一种则是一个真正的优秀攀爬者。” “从它们的运动功能来看,我们可以有把握地推断,贼兽目的生态多样性具有巨大的范围——远远超过我们之前的预期。”
罗认为,化石表明,像贼兽目这样的早期哺乳动物群体,即使有恐龙存在,也能够填补各种生态位。这些生物以与现代哺乳动物相同的方式适应了它们的环境。
其他没有参与这项研究的科学家也同意这一点。
德国波恩大学的古生物学家托马斯·马丁说:“这两篇论文对中生代哺乳动物高度多样化的新形象做出了重大贡献。” “广义的、‘原始’生物的旧形象不再有效。它们生活在恐龙的阴影下,但它们显然在这种生态位中繁荣昌盛。”
但是,关于中生代(包括侏罗纪时期)哺乳动物的形象,有一件事仍然没有改变:这些动物体型很小。马丁指出,从这时起,已知最大的哺乳动物仍然是前面提到的Castorocauda,它的估计体重约为1.75磅(0.79公斤)。只有在6500万年前消灭恐龙的大灭绝事件发生后,哺乳动物才开始长大。
纽约石溪大学的解剖科学教授大卫·克劳斯说,早期哺乳动物如此多样化的发现表明两种可能性之一:早期哺乳动物的起源比科学家们认为的还要早,或者它们的多样化速度非常快。克劳斯在一封电子邮件中说,找出哪个选项正确的唯一方法是找到更多的化石——不仅在中国,而且在世界其他地方。
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